JPS62161908A - 溶銑の脱燐処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は目標とする溶銑温度及び燐濃度を確実に達成す
ることのできる溶銑脱燐処理方法に関するものであって
、脱燐処理並びにこれに続く製鋼操業を経済的に行ない
且つ良質の鉄鋼製品を安定的に供給できる様にしたもの
である。

［従来の技術］ 溶銑の脱燐処理方法としては、従来からＣａｂ。

酸化鉄、ＣａＦ２．ソーダ灰等を配合した脱燐フラック
スを使用する方法及びこれに気体酸素の供給を併せて行
なう方法が汎用的に実施されている。該処理方法におい
ては処理に当たって必要とされるフラックス原単位を、
脱燐反応を好適に進行させる上で必要とされるスラグ塩
基度やスラグボリュームに基づいて決定し、フラックス
からだけでは供給酸素量が不足する場合に、不足分の酸
素を気体酸素として供給している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで脱燐処理及びこれに続く転炉脱炭精錬処理にお
ける脱燐効率を高めるという観点からするならば溶銑温
度を低くすることが望まれるのであるが、脱炭精錬工程
における熱バランスの観点からは逆に溶銑温度を高くす
ることが望まれ、両者の要求は相反する方向に向いてい
る。その為双方の処理をどちらも効率良く進め、脱炭精
錬の完了までに要する熱コストを可及的少ないものとす
る上で好適な溶銑温度範囲は相当狭い範囲に限定されざ
るを得ない。

しかるに前記脱燐処理で使用される脱燐フラックス量及
び気体酸素供給量は、前述の如くスラグの適正塩基度条
件等から一義的に決定されている為、供給された量の脱
燐フラックスが一方では冷却剤として働き、他方では供
給気体酸素が昇熱剤として機能する為温度制御上は一見
合理的であるかに見えるが、これによって上下せしめら
れる溶銑温度の変化量は許容範囲の少ない設定使用量に
よフて一義的に決定されるものである為、温度制御機能
は全く期待できなかつた。一方高炉からの出銑温度には
１００℃前後のばらつ包があるので結局この溶銑温度の
ばらつきがそのまま脱燐時及び脱炭精錬時に持ち越され
、脱燐処理及び脱炭精錬処理のいずれかにとって不都合
な溶銑温度条件となることが多かりた。この様な理由に
よって溶＃温度が前記好適範囲を外れる結果これを補な
う為の処理コストが高騰し、結局トータル処理コストが
高くなることが多かりた。

また高炉出銑の燐濃度にばらつきがあると共に、脱燐効
率が上述の如く溶銑温度によって太きく影響される為溶
銑温度のばらつきが処理済み溶銑中の燐濃度のばらつき
を増幅する形となって現われ、良質の製品を安定して得
ることが難しいという欠点があった。

本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
溶銑温度及び燐濃度を希望通りに制御することのできる
様な溶銑脱燐方法を提供することにより、高炉出銑の温
度並びに燐濃度がどの様な値を取る場合であってもこれ
に適切に対処し、良質の転炉供給銑ひいては溶鋼を経済
的に且つ安定的に製造しようとするものである。

［問題点を解決する為の手段］ しかして上記目的を達成した本発明方法は、希望する脱
燐率に基づいて必要総酸素量を求めると共に希望する溶
銑温度降下量に基づいて気体酸素と固体酸素の比率を選
択して脱燐ＩＡ理後の溶銑温度並びに燐濃度をコントロ
ールする点に要旨を有するものである。

［作用］ 本発明においては脱燐処理によって到達される溶銑燐濃
度及び溶銑温度を適切に制御することを目的としている
。これらの制御に当たっては脱燐条件（脱燐フラックス
の組成や量更には酸素供給量等）を適正に調整する必要
があるが、前述の如く被処理溶銑の燐濃度及び温度にば
らつきがある為、例えば仮に一定組成の脱燐フラックス
を一定量使用し、且つ一定量の酸素供給を行なったとし
ても、その時の被処理溶銑の組成や温度によって脱燐効
果並びに昇温効果にばらつきが生じ、狙いとする燐濃度
及び温度の処理溶銑を確実に得ることができるというわ
けではなかった。即ち脱燐条件（制御量）と脱燐後の燐
濃度や溶銑温度（制御結果）の間に定量的関係が確立さ
れていないのが実情であった。

本発明者等はこうした状況の下で種々研究を重ね、制御
量と制御結果の間に下記の関係が成立することを見出し
、これを基に本発明方法を完成するに至った。

以下本発明方法を、具体的手順を示す第１図（フローチ
ャート）に基づきつつ説明する。

まず始めにスラグ塩基度（ＣａＯ／５ｉ０２）は脱燐反
応を効率良く進める上で重要な条件の１つであるが、そ
の重要であるということの意味を定量的に解析してみる
と、スラグ塩化度とＰ分配比（Ｐ２０　ｓ／［Ｐ］　）
の間に第２図に示す様な関係が成立する。即ち脱燐反応
効率を高める為にはＰ分配比を高める必要があるが、そ
の様なＰ分配比のピーク値は図示する如くスラグ塩基度
が５〜６の値を示す領域にある。但し他方では溶銑温度
が高くなるとＰ分配比が低くなるという傾向も第２図に
示されている。従ってできる限り高い脱燐効率を得る為
には、第２図より、スラグ塩基度を５〜６に設定し、ま
た目標とする溶銑温度を１３００〜１３４０℃好ましく
は１３１０〜１３３０℃とすればよいとの方針が得られ
る。

尚スラグ塩基度の調整に当たっては第１図に示す様に被
処理溶銑中ＱＳｉ濃度（Ａ）と処理容器（トーピード・
カー）内に残留しているスラグ中（ＤＳｉＯ２（Ｂ）か
らスラグ中の総５ｉ０２量（Ｃ）を求めることができる
のでこの値に対しスラグ塩基度が５．０〜６．０となる
様にＣａＯ投人貴人量定すればよい。即ちＣａＯは脱燐
フラックスの主成分であるので上記ＣａＯ投人貴人量足
する様に脱燐フラックス原単位を決定すればよい。

次にスラグ塩基度を５〜６．溶銑温度を１３１０〜１３
３０℃とし、溶銑中へ供給する総酸素原単位と脱燐率の
関係を調べたところ両者の間には第３図に示す関係があ
り、総酸素量を制御することにより脱燐率を調整し得る
ことを見出した。尚総酸素原単位とは、□■脱燐フラッ
クス中の酸素生成々分に由来する酸素原単位、■酸素供
給の為脱燐フラックスと共に溶銑中へインジェクション
する固体酸素源に由来する酸素原単位及び■気体の形で
溶銑中へ酸素を供給する気体酸素源に由来する酸素原単
位の総和を意味する。従って被処理溶銑の脱燐前の燐濃
度と目標とする燐濃度から希望する脱燐率を求め、該脱
燐率を達成し得る様に総酸素原単位を加減すれば燐濃度
を希望通りコントロールすることができる。

ここで脱燐フラックス原単位（Ｄ）は、前述の如くスラ
グ塩基度を５〜６に調整すべくその供給量を決定してい
るので■の脱燐フラックスに由来する酸素原単位は予め
決定されている（第１図参照）。従って脱燐率を希望す
る値に調整する為には■の固体酸素源に由来する酸素原
単位及び■の気体酸素源に由来する酸素原単位の合計量
を増減させることによって必要とされる総酸素原単位に
調整すればよい。

この様に一定の溶銑温度条件下では被処理溶銑へ供給す
る総酸素原単位を調整することによって脱燐率を希望通
りの値に的中させることができ、所定の燐濃度の処理溶
銑を得ることができる。

しかるに実際にはこれだけで溶銑温度の制御が達成され
るわけではなく、溶銑温度の高低によって脱燐率が大き
く上下するので結局希望する燐濃度の処理溶銑を得るこ
とができない。よって溶銑温度制御がぜひとも必要とな
る。

この点に関し本発明者等はＳ・０比［固体酸素量／（固
体酸素量＋気体酸素量）］に着目して研究を重ねた結果
、Ｓ−Ｏ比とΔＴ（処理前溶銑温度−処理後溶銑温度）
の間に第４図の関係が成立することを見出した。即ち固
体酸素源は熱分解して酸素を放出するので、該酸素が炭
素と反応して発熱するという意味で昇熱剤としての機能
も有するが、固体成分は元来は冷却剤としても使用され
る様にその顕然並びに熱分解時の吸熱による冷却機能の
方が大きく全体としては溶銑温度を低下させる働きをす
る。これに対し気体酸素は顕熱による冷却効果は極めて
わずかであり専ら酸素を供給して発熱機能を発揮するか
ら本質的に昇熱剤として作用する。即ち一定量の酸素を
供給するにしてもこれを気体酸素として供給するか、固
体酸素として供給するかによって昇温度若しくは冷却度
に差が生ずる。従ってＳ−Ｏ比を好適に調整すれば任意
のΔＴを得ることができ、溶銑温度を希望する温度に調
整することができる。即ち本発明においては前述の脱燐
率調整段階で求めた総酸素原単位から■の脱燐フラック
スに由来する酸素原単位を差し引いて求めた酸素原単位
（■固体酸素原単位と■気体酸素原単位の合計）を、希
望するΔＴを与えるＳ・０比に従って分配し脱燐フラッ
クスを除く固体酸素原単位及び気体酸素原単位を決定す
る。

以上の如く脱燐操業項目を夫々決定することにより被処
理溶銑の脱燐前温度及び燐濃度がいかなる値であっても
目標温度及び目標燐濃度の処理溶銑を確実に且つ経済的
に得ることができる。

［実施例］ 実施例１ トーピード・カー内に溶銑を投久し、まず始めに脱燐剤
をインジェクションした後ランスを浸漬したまま、固体
酸素源（酸化鉄）をインジェクションし且つ気体酸素の
上吹きを行ない溶銑脱燐処理を実施した。

上記脱燐操作を従来法及び本発明方法で夫々実施したと
ころ燐濃度及び溶銑温度のばらつきは第５．６図に示す
通りとなった。

第５．６図に示す様に本発明方法の実施により燐濃度及
び溶銑温度のばらつきを大幅に縮少することができた。

実施例２ 線棒同高炭素鋼、薄板向高炭素鋼、厚板向低燐鋼を各々
製造するに当たり、脱燐後の目標燐濃度を０．０２０％
、目標溶銑温度を１３１５℃とし本発明方法を適用して
溶銑脱燐処理を行なったところ第１表に示す結果が得ら
れた。

第　１　表（ａ） 第　　１　　表　（ｂ） 第１表に示す様に、脱燐前の燐濃度及び溶銑温度と目標
値との対比から脱燐率及びΔＴを求め、これに基づき気
体酸素原単位及び固体酸素原単位を決定して脱燐処理を
行なフたところ目標値に極めて近い燐濃度及び温度の処
理溶銑を得ることができた。

［発明の効果コ 本発明は以上の様に構成されており、燐濃度及び溶銑温
度のばらつきを大幅に小さくすることができ、目標値に
近い特性の処理溶銑を確実に得ることができる。又脱燐
及び脱炭精錬と続く一連の処理における狭い範囲の目標
値への制御が経済的に行なわれることとなったので、処
理に要する総コストを最少限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施例手順を示すフローチャート
、第２図はスラグ塩基度と燐分配圧の関係を示すグラフ
、第３図は総酸素原単位と脱燐率の関係を示すグラフ、
第４図はＳ−Ｏ比とΔＴの関係を示すグラフ、第５．６
図は実施例と従来例の脱燐処理後燐濃度及び溶銑温度の
ばらつきを示すヒストグラムである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め脱珪処理された溶銑に脱燐剤を加えると共に気体酸
   素及び固体酸素を供給して脱燐処理を行なうに当たり、
   希望する脱燐率に基づいて必要総酸素量を求めると共に
   希望する溶銑温度降下量に基づいて気体酸素と固体酸素
   の比率を選択して脱燐処理後の溶銑温度並びに燐濃度を
   コントロールすることを特徴とする溶銑の脱燐処理方法
   。